Ljudske ćelije sadrže ribozome, složenu mašinu koja proizvodi proteine za ostatak tela. Sada su se istraživači približili razumevanju kako ribozom funkcioniše.
„Neverovatno je da možemo da vizualizujemo atomske detalje ribozoma. Zato što su oni sićušni—oko 20–30 nanometara“, kaže vanredni profesor Eva Kummer iz Novo Nordisk Fondacije Centra za istraživanje proteina, koja je odgovorna za novu studiju objavljenu u časopisu Prirodne komunikacije.
Ribozom je deo ljudske ćelije koji se sastoji od ribozomske RNK i ribozomalnih proteina. To je kao fabrika koja gradi proteine prateći skup instrukcija svojstvenih genima.
Ribozomi se nalaze kako plutaju u ćelijskom citosolu, ćelijskim organelama kao što su mitohondrije ili protoplazma bakterija.
Koristeći elektronski mikroskop, Kumer i njene kolege Giang Ngujen i Kristina Riter uspele su da naprave 3D model dela ljudske ćelije, ribozoma, čiji prečnik nije veći od 30 nanometara.
Tačnije, napravili su snimke kako se pravi ribozom.
„Važno je razumeti kako je ribozom izgrađen i kako funkcioniše, jer je to jedina ćelijska čestica koja proizvodi proteine kod ljudi i svih drugih živih organizama. A bez proteina, život bi prestao da postoji“, kaže Kumer.
Proteini su primarni gradivni blokovi ljudskog tela. Vaše srce, pluća, mozak i u osnovi celo telo su napravljeni od proteina koje proizvodi ribozom.
„Izvana, ljudsko telo izgleda prilično jednostavno, ali uzmite u obzir činjenicu da se svaki deo tela sastoji od miliona molekula, koji su izuzetno složeni i da svi znaju šta da rade – to je prilično zapanjujuće“, kaže Kummer.
Pre nego što ribozomi počnu da proizvode proteine, prvo ih treba sastaviti od više od 80 različitih komponenti.
Kummer i njene kolege su dobile 3D modele tri različite faze sklapanja ribozoma. „To je složena čestica sa puno različitih delova — mnogo proteina i RNK komponenti — koje se moraju saviti, sastaviti i premestiti na pravo mesto. Ne dešava se sve odjednom. Sastavljanje ribosoma je postepen proces koji uključuje nekoliko faza, “ objašnjava ona.
Od tri faze, 3D model koji opisuje najranije vremenske tačke u sklapanju je najzanimljiviji, prema Kumeru, jer ga niko ranije nije mogao opisati.
„U ovoj fazi, možemo reći, na primer, da specifični protein nazvan GTPBP10 želi da stupi u interakciju sa takozvanom RNK komponentom koja formira dugu spiralu“, kaže Kummer. „U stvari, prema dnu te spirale nalazi se katalitički centar ribozoma, gde se prave proteini. Zbog toga je toliko važno da se heliks savije i pravilno postavi.“
Da bi se to postiglo, GTPBP10 hvata spiralu i postavlja je u pravu poziciju za sintezu proteina.
Ovo je samo jedna od mnogih faza sklapanja ribozoma na koje je nova studija bacila svetlo – uvid koji može utrti put za više znanja o različitim bolestima.
„Greške u sastavljanju ribozoma ozbiljno smanjuju kapacitet naših ćelija da prave proteine. To su, na primer, proteini koji pretvaraju energiju iz hrane koju jedemo u energetske novčiće koje telo može da koristi za pokretanje svih vrsta ćelijskih procesa.“
„Sada, ako mitohondrijski ribozom ne funkcioniše, naše telo više ne može da proizvodi dovoljno energetskih novčića i to dovodi do bolesti kao što su neurodegenerativni poremećaji i srčana stanja. A tokom starenja, proizvodnja ovih energetskih novčića takođe funkcioniše sve manje i manje efikasno“, Kummer kaže. „Prvi korak je razumevanje kako stvari funkcionišu. Tek tada možete pokušati da ih promenite.“
